論文の概要: A Hybrid State-Space Approach for Census-Tract Population Estimation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.30094v1
- Date: Sun, 30 Aug 2026 23:43:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-01 18:31:31.17842
- Title: A Hybrid State-Space Approach for Census-Tract Population Estimation
- Title(参考訳): センサス・トラクト人口推定のためのハイブリッド状態空間アプローチ
- Abstract要約: MambaPopは、行政単位のイメージから直接人口を学習する方法である。
平均絶対誤差(MAE)は1トラル当たり1141ドルであり、最も強い畳み込みベースラインと一致する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 45.88028371034407
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Sequence models---the architecture family behind large language models and, increasingly, state-of-the-art image recognition---have redefined how machines learn from high-dimensional data. Yet population estimation from satellite imagery, a task that underpins infrastructure planning, public health, and disaster response, has scarcely benefited: leading systems still bind population to a uniform raster, disaggregating census counts onto grid cells through weighting surfaces built from ancillary data (e.g., in WorldPop and LandScan), which can introduce systematic spatial bias, and predicting population per grid cell with convolutional neural networks. In this approach, the administrative-unit structure in which the census was actually collected is discarded. We close this gap with MambaPop, which renders each administrative unit as a single polygon-masked satellite image and treats tract-level population estimation as a sequence-modeling problem over its image patches, pairing each tract image directly with its population label and eliminating the disaggregation step entirely. Built on the hybrid state-space--attention MambaVision backbone, MambaPop is, to our knowledge, the first method to learn population directly from an administrative unit's own image as well as the first to apply a state-space based (Mamba) hybrid architecture to the population estimation task. Across all $\sim$84{,}000 contiguous-US census tracts of the 2020 census, MambaPop attains a mean absolute error (MAE) of $1{,}141$ persons per tract, matching the strongest convolutional baseline (YOLOv11, MAE $1{,}122$).
- Abstract(参考訳): シーケンスモデル — 大規模言語モデルの背後にあるアーキテクチャファミリ、そしてますます、最先端の画像認識 — は、マシンが高次元データからどのように学習するかを再定義した。
しかし、インフラ計画、公衆衛生、災害対応を支えるタスクである衛星画像からの人口推定は、依然として一様ラスターに人口を束縛し、アシラリーデータ(例えばWorldPopやLandScan)から構築された重み付けによってグリッドセルに人口を分散し、畳み込みニューラルネットワークでグリッドセル当たりの人口を予測している。
このアプローチでは、実際に国勢調査が収集された行政単位の構造は放棄される。
このギャップは、各管理ユニットを単一のポリゴンマス化衛星画像として表現し、画像パッチのシーケンスモデリング問題としてトラクションレベルの人口推定を扱い、各トラクションイメージをその人口ラベルと直接マッチングし、分解ステップを完全に排除するMambaPopと密接に関連している。
MambaPopは、我々の知る限り、行政単位のイメージから直接人口を学習する最初の方法であり、また、国家空間に基づく(Mamba)ハイブリッドアーキテクチャを人口推定タスクに適用する最初の方法である。
2020年の国勢調査では、すべての$\sim$84{,}000の連続して、MambaPopは平均絶対誤差(MAE)が1人当たり1,,}141ドルに達し、最強の畳み込みベースライン(YOLOv11, MAE $1{,}122$)と一致する。
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